Scharakteryzowano biogeocenozy. Biogeocenozy

Struktura biogeocenozy. Biogeocenoza(z greckiego życiorys- życie, geo – Ziemia, cenoza– społeczność) – najmniejsza jednostka strukturalna biosfery, będąca wewnętrznie jednorodnym, ograniczonym przestrzennie (izolowanym) naturalnym systemem wzajemnie powiązanych organizmów żywych i ich środowiska abiotyczny(nieożywione, obojętne) środowisko. Termin ten wprowadził w 1942 roku słynny rosyjski (radziecki) naukowiec - biolog V.N. Sukaczow (1880 – 1967). Biogeocenoza składa się z dwóch złożonych elementów o różnym charakterze: biocenozy i biotopu.

Termin biocenoza zostało wprowadzone przez niemieckiego biologa K. Mobiusa (1877) i oznacza zbiór organizmów żywych (zwierząt, roślin, mikroorganizmów) występujących na obszarze siedliska, który jest stosunkowo jednorodny pod względem warunków życia. Biocenoza to złożony kompleks składający się z szeregu składników przyrody żywej, które wzajemnie warunkują istnienie:

1) fitocenoza– zbiorowiska organizmów roślinnych;

2) zoocenoza– biokompleks organizmów zwierzęcych (bezkręgowców i kręgowców) żyjących w glebie i środowisku nadziemnym;

3) mikrobiocenoza(Lub mikrobiocenoza) – zbiorowiska mikroorganizmów (bakterii, grzybów itp.) żyjących w środowiskach glebowych, powietrznych i wodnych.

Biotop(lub ekotop) to przestrzeń zajmowana przez biocenozę, która jest stosunkowo jednorodna pod względem właściwości geomorfologicznych, klimatycznych, geochemicznych i innych abiotycznych. Biotop to połączenie dwóch oddziałujących na siebie składników przyrody nieożywionej:

1) atmosferę zawierającą wilgoć atmosferyczną oraz gazy biogenne (tlen i dwutlenek węgla) i charakteryzującą się takimi właściwościami, jak temperatura, wilgotność, ciśnienie, promieniowanie słoneczne, opady atmosferyczne itp.;

2) pokrywa glebowa z warstwami podglebia skał kontynentalnych i glebą-wodami gruntowymi.

Ogólna charakterystyka biogeocenozy. Wszystkie wymienione elementy każdej biogeocenozy są ze sobą ściśle powiązane jednością i jednorodnością terytorium, cyklem biogennych pierwiastków chemicznych, sezonowymi zmianami warunków klimatycznych, liczbą i wzajemną zdolnością adaptacji różnorodnych gatunków populacji organizmów autotroficznych i heterotroficznych . W konsekwencji biogeocenoza to zbiór różnych typów organizmów żywych (biocenoza) współistniejących na przestrzennie ograniczonym obszarze terytorium (biotopie), który jest jednorodny pod względem właściwości abiotycznych i oddziałuje zarówno ze sobą, jak i z biotopem. Można mówić o biogeocenozie brzozowego gaju, łąki itp., ale zbiorowiska bakterii w kropli rosy na źdźble trawy nie można nazwać biogeocenozą.Każda naturalna biogeocenoza jest złożonym systemem samoregulującym, ukształtowanym jako będący wynikiem wielu tysięcy i milionów lat ewolucji i posiadający zdolność przekształcania materii i energii zgodnie ze swoją strukturą i dynamiką. Dzięki samoorganizacji taki system jest w stanie wytrzymać zarówno zmiany środowiskowe, jak i nagłe zmiany w liczbie niektórych organizmów tworzących biocenozę. Podstawą biogeocenozy są rośliny zielone, które jak wiadomo są producentami materii organicznej. Ponieważ w biogeocenozie koniecznie występują organizmy roślinożerne (zwierzęta, mikroorganizmy), które konsumują materię organiczną, nietrudno zgadnąć, dlaczego rośliny są głównym ogniwem biogeocenozy: jasne jest, że jeśli rośliny, główne źródło materii organicznej, znikną , wtedy życie w biogeocenozie praktycznie ustanie.

Obieg substancji w biogeocenozie. Obieg substancji jest jednym z niezbędnych warunków istnienia życia. Powstał podczas powstawania życia na Ziemi i stał się bardziej złożony podczas ewolucji żywej przyrody. Bez krążenia substancji w jakiejkolwiek biogeocenozie wszelkie rezerwy związków nieorganicznych bardzo szybko by się wyczerpały, gdyż przestałyby się one odnawiać w trakcie życia organizmów.

Aby możliwy był obieg substancji w biogeocenozie, konieczne jest występowanie w niej dwóch rodzajów organizmów: 1) wytwarzających substancje organiczne z nieorganicznych, 2) wykorzystujących te substancje organiczne do zapewnienia sobie aktywności życiowej i ponownie przekształcić je w związki nieorganiczne. W wyniku oddychania, rozkładu zwłok zwierząt i resztek roślinnych substancje organiczne przekształcają się w związki nieorganiczne, które ponownie wracają do środowiska naturalnego i mogą ponownie zostać wykorzystane przez rośliny w procesie fotosyntezy. W związku z tym rośliny wykorzystujące i przechowujące przekształconą energię słoneczną odgrywają kluczową rolę w krążeniu substancji w biogeocenozie.

Tak więc w biogeocenozie, w wyniku życiowej aktywności organizmów, następuje ciągły przepływ atomów z natury nieożywionej do natury żywej i z powrotem, zamykając się w cyklu. Źródłem energii niezbędnej do wytworzenia krążenia substancji w biogeocenozie jest Słońce. Ruch materii wywołany działalnością organizmów zachodzi cyklicznie, można go wykorzystywać wielokrotnie, a przepływ energii w tym procesie jest jednokierunkowy. Błędem jest zatem utożsamianie obiegu materii w biogeocenozie z obiegiem energii.

Przez całe życie jesteśmy otoczeni zwierzętami, różnymi roślinami, glebą, powietrzem, wodą... Wszyscy przywykliśmy nazywać to środowiskiem. W zasadzie jest to poprawne, ale środowisko również jest różne. Może różnić się od tego, czy to konkretne środowisko jest stworzone przez człowieka, czy istnieje samodzielnie, jakie czynniki przyrody ożywionej lub nieożywionej na nie wpływają. Rozróżniają także środowisko gruntowo-powietrzne, wodne, organizmiczne i glebowe. Możemy śmiało nazwać to wszystko ekosystemami, ale czym w takim razie jest biogeocenoza? Dowiedzmy Się!

Charakterystyka biogeocenozy i jej cechy

Biogeocenoza to ekosystem, w którym występują zjawiska naturalne (fauna, powietrze, skały, flora itp.). podobny charakter wzajemnego oddziaływania między sobą, a także łączą się poprzez wymianę energii i obieg substancji. Składa się z ekotopu (atmosfera i gleba) oraz biocenozy (zwierzęta, rośliny, różne mikroorganizmy). Okazuje się, że biogeocenoza jest rodzajem ekosystemu? Tak, biogeocenoza jest ekosystemem, ale nie każdy ekosystem jest biogeocenozą. Jak możemy to zrozumieć? Na przykład nie wszystkie sztuczne ekosystemy będą biogeocenozą, ponieważ po pierwsze biogeocenoza może istnieć na lądzie i nigdzie indziej, a po drugie ma specjalnie wyznaczone granice, które wyznacza fitocenoza (zbiorowisko roślinne ograniczone granicami jednego biotopu).

Jeśli nie fitocenoza, to biogeocenoza nie może istnieć. Ale kiedy nie można rozróżnić fitocenozy, wówczas używa się już nazwy „ekosystem”. Na podstawie otrzymanych informacji można stwierdzić, że w powstaniu i istnieniu biogeocenozy bardzo istotne są czynniki fitocenozy i abiotyczne (czynniki przyrody nieożywionej). Najbardziej uderzającymi przykładami biocenozy będą las, bagno, łąka, pole itp.

Odmiany biogeocenozy

Biogeocenoza ma również swój własny podgatunek. Wyróżnia się biogeocenozy naturalne i sztuczne. W naturze wszystko jest jasne, powstało bez interwencji człowieka i z biegiem czasu, i to dość długo, począwszy od 1000 lat. Ale w sztuczny sposób rozróżniają:

- stworzone przez ludzi. To człowiek ustala skład gatunkowy, pielęgnuje i przetwarza rośliny i zwierzęta znajdujące się w danej biogeocenozie. Uderzającym przykładem tego ekosystemu jest park.
Agbiocenoza. Ekosystem ten jest również tworzony przez człowieka, ale na potrzeby działalności rolniczej. Najbardziej znanym dla nas przykładem jest pole lub plantacja.

Właściwości biocenozy

Jak każdy ekosystem, biogeocenoza ma swoje własne właściwości:

Zacznijmy od tego, że jest to system, który rozwinął się podczas zmian historycznych.
Biogeocenoza może być zarówno naturalna, jak i sztuczna.
Charakteryzuje się obiegiem substancji.
Posiada zdolność samoregulacji, co jest bardzo ważne dla utrzymania stałego składu na wymaganym poziomie.
Głównym źródłem energii jest Słońce, a biogeocenoza jest otwarta na energię wyjściową i wejściową.

Większość z tych właściwości jest również charakterystyczna dla ekosystemu, co pomaga nas przekonać, że biogeocenoza jest ekosystemem.

Charakterystyka ekosystemu

Aby zdefiniować pojęcie „ekosystemu”, wystarczy ponownie przeczytać termin „biogeocenoza”. Ekosystem to środowisko biologiczne, w którym wymiana energii i obieg substancji i wszystkie zjawiska przyrody żywej i nieożywionej są w niej ze sobą powiązane. W rzeczywistości „biogeocenoza” jest synonimem pojęcia „ekosystemu”.

Z czego składa się ekosystem?

Ekosystem składa się z tych samych elementów, co biogeocenoza:

Biocenoza.
Ekotop.

Rodzaje ekosystemów

Ekosystem może być naturalny lub sztuczny:

Naturalny, powstające pod wpływem czynników naturalnych w długim okresie czasu. Ludzie mogą wpływać na ten ekosystem. Na przykład las. W lesie ludzie zbierają drewno, zbierają grzyby i jagody, polują na zwierzęta itp. Ale w takich obszarach biologicznych wpływ czynników naturalnych tłumi wpływ ludzi.
Antropogeniczny to ekosystemy tworzone i wykorzystywane przez ludzi do celów rolniczych. Na przykład pastwisko. W ekosystemach antropogenicznych możliwe jest zachowanie ekosystemów naturalnych w ich pierwotnej postaci, takich jak rzeki czy bagna.

Systemy naturalne odróżniają się od systemów antropogenicznych źródłem energii, które je dostarcza.

Wśród ekosystemów istnieje inna klasyfikacja ekosystemów:

Autotroficzny- są to systemy zasilane energią albo dzięki energii słonecznej zużywanej przez producentów - ekosystemy fotoautotroficzne, albo dzięki energii chemicznej producentów - ekosystemy chemoautotroficzne.
Heterotroficzny to system wykorzystujący energię chemiczną, wytworzoną przez człowieka za pomocą urządzeń energetycznych lub razem z węglem pochodzącym z materii organicznej.

Różnice między ekosystemem a biogeocenozą.

Po pierwsze, biogeocenoza jest szczególnym przypadkiem ekosystemu. Przecież biogeocenoza jest ograniczona przez fitocenozę, a gdy nie można jej zidentyfikować, wówczas ten obszar lądowy nazywa się ekosystemem. Tyle, że biocenoza ma wiele podobieństw do ekosystemu, dlatego często używa się ich jako synonimów.
Po drugie, pojęcie „ekosystemu” jest znacznie szersze i bardziej rozpowszechnione niż „biogeocenoza”.
Po trzecie, w ekosystemie występuje zróżnicowanie rang, co nie ma miejsca w przypadku biogeocenozy.
Po czwarte, biocenoza wyróżnia się tylko na lądzie, ale ekosystem można wyróżnić wszędzie.

Granica między ekosystemem a biogeocenozą jest bardzo subtelna, ale istnieje!

Biologiczna część biogeocenozy jest reprezentowana przez mikroorganizmy, rośliny i zwierzęta i nazywa się biocenoza. Biocenoza obejmuje rośliny (fitocenoza), zwierzęta (zoocenoza) i mikroorganizmy (mikrobiocenoza).

Populacje różnych gatunków żyjące w tym samym ogólnym zasięgu są społeczność ekologiczna. Organizmy żywe, będąc pod wpływem innych organizmów i przyrody nieożywionej, z kolei wpływają na nie.

Ekotop

Abiotyczna część biogeocenozy to część lądu lub zbiornika wodnego o określonych warunkach klimatycznych. To jest nazwane ekotop. Ekotopy są reprezentowane przez atmosferyczne ( klimatyczny) i gleba ( edafotop) czynniki (ryc. 66).

Główne charakterystyczne wskaźniki biogeocenozy:

różnorodność gatunkowa;
gęstość osobników każdego gatunku;
biomasa (całkowita ilość materii organicznej w biogeocenozie).

Zrównoważony rozwój

Ponieważ procesy życiowe w biogeocenozie są zapewniane przez energię pochodzącą z zewnątrz, uważa się ją za otwarty, samoregulujący się system będący w stanie równowagi.

Samoregulacja

Jedną z najważniejszych cech biogeocenozy jest samoregulacja. Samoregulacja to zdolność organizmu naturalnego do przywracania swoich właściwości po wystawieniu na działanie czynników naturalnych lub antropogenicznych. Uderzającym przykładem samoregulacji jest biogeocenoza w lesie liściastym. To tutaj rośliny konkurują o przestrzeń życiową, światło i wodę. W biogeocenozach tego typu obserwuje się zjawisko tieringu, czyli ułożenia zbiorowisk roślinnych w kilku pionowych rzędach.

Cykl substancji

Stabilność biogeocenozy zapewnia obieg substancji (ciągłe przechodzenie substancji z przyrody nieożywionej do żywej i z żywej do nieożywionej). Źródłem energii w tym przypadku jest Słońce, którego energia w procesie krążenia zamienia się w energię wiązań chemicznych substancji, a następnie w energię mechaniczną i cieplną.

Zmiany sezonowe

W biogeocenozach dowolnego typu obserwuje się zmiany związane z rytmami klimatycznymi. Zatem na skutek niższych temperatur, krótszego dnia i zmian wilgotności jesienią wiele roślin zrzuca liście. Składniki odżywcze gromadzą się w ich organach magazynujących, a na drzewach tworzą się korki. Zawartość wody w cytoplazmie ich komórek zaczyna spadać. Zwierzęta również aktywnie przygotowują się do zimy: ptaki odlatują na południe, ssaki zaczynają linieć i gromadzą żywność na zimę. Materiał ze strony

Zmiana biogeocenoz

W biogeocenozie, w wyniku pojawienia się połączeń pokarmowych między gatunkami, energia przemieszcza się z jednego poziomu troficznego na drugi. Jednocześnie stopniowo maleje biomasa i ilość energii.

Pojęcie „ekosystemu” zostało wprowadzone w 1935 roku przez angielskiego botanika A. Tansleya. Tym terminem oznaczył każdy zbiór organizmów żyjących razem, a także ich środowisko. Jej definicja podkreśla obecność współzależności, związków, związków przyczynowo-skutkowych istniejących pomiędzy środowiskiem abiotycznym a zbiorowością biologiczną, łącząc je w pewną funkcjonalną całość. Według biologów ekosystem to zbiór wszelkiego rodzaju populacji różnych gatunków żyjących na wspólnym terytorium, a także otaczające je środowisko nieożywione.

Biogeocenoza jest naturalną formacją o wyraźnych granicach. Składa się z zestawu biocenoz (istot żywych), które zajmują określone miejsce. Przykładowo dla organizmów wodnych tym miejscem jest woda, dla organizmów lądowych atmosfera i gleba. Poniżej przyjrzymy się, co pomoże Ci zrozumieć, co to jest. Opiszemy szczegółowo te systemy. Dowiesz się o ich budowie, jakie rodzaje istnieją i jak się zmieniają.

Biogeocenoza i ekosystem: różnice

W pewnym stopniu pojęcia „ekosystemu” i „biogeocenozy” są jednoznaczne. Jednak nie zawsze pokrywają się one pod względem objętości. Biogeocenoza i ekosystem są powiązane jako pojęcie mniej szerokie i szersze. Ekosystem nie jest połączony z pewnym ograniczonym obszarem powierzchni ziemi. Koncepcję tę można zastosować do wszystkich stabilnych układów składników nieożywionych i żywych, w których zachodzi wewnętrzny i zewnętrzny obieg energii i substancji. Do ekosystemów zalicza się na przykład kroplę wody zawierającą mikroorganizmy, doniczkę, akwarium, biofiltr, zbiornik napowietrzający i statek kosmiczny. Ale nie można ich nazwać biogeocenozami. Ekosystem może również zawierać kilka biogeocenoz. Spójrzmy na kilka przykładów. Wyróżniamy biogeocenozy oceanu i biosfery jako całości, kontynentu, pasa, regionu glebowo-klimatycznego, strefy, prowincji, dystryktu. Zatem nie każdy ekosystem można uznać za biogeocenozę. Dowiedzieliśmy się o tym, patrząc na przykłady. Ale każdą biogeocenozę można nazwać systemem ekologicznym. Mamy nadzieję, że teraz rozumiesz specyfikę tych pojęć. „Biogeocenoza” i „ekosystem” są często używane jako synonimy, ale nadal istnieje między nimi różnica.

Cechy biogeocenozy

Wiele gatunków zwykle żyje na dowolnej ograniczonej przestrzeni. Tworzy się między nimi złożona i trwała relacja. Innymi słowy, różne typy organizmów występujące w określonej przestrzeni, charakteryzujące się zespołem specjalnych warunków fizycznych i chemicznych, stanowią złożony system, który trwa mniej lub bardziej długo w przyrodzie. Wyjaśniając definicję, zauważamy, że biogeocenoza to zbiorowość organizmów różnych gatunków (utrwalona historycznie), które są ściśle powiązane ze sobą i otoczeniem, wymianą energii i substancji. Specyficzną cechą biogeocenozy jest to, że jest ona przestrzennie ograniczona i dość jednorodna pod względem składu gatunkowego zawartych w niej stworzeń żywych, a także kompleksu różnych Istnień jako integralny system zapewnia stały dopływ energii słonecznej do tego kompleksu . Z reguły granicę biogeocenozy wyznacza się wzdłuż granicy fitocenozy (zbiorowiska roślinnego), która jest jej najważniejszym składnikiem. To są jego główne cechy. Rola biogeocenozy jest ogromna. Na jego poziomie zachodzą wszystkie procesy przepływu energii i obiegu substancji w biosferze.

Trzy grupy biocenoz

Główną rolę w interakcji między różnymi jego składnikami odgrywa biocenoza, czyli istoty żywe. Są one podzielone według ich funkcji na 3 grupy - rozkładających, konsumentów i producentów - i ściśle oddziałują z biotopem (przyrodą nieożywioną) i ze sobą. Te żywe istoty są zjednoczone istniejącymi między nimi połączeniami pokarmowymi.

Producenci to grupa autotroficznych organizmów żywych. Pobierając energię światła słonecznego i minerałów z biotopu, tworzą w ten sposób pierwotne substancje organiczne. Do tej grupy zaliczają się niektóre bakterie, a także rośliny.

Rozkładacze rozkładają pozostałości martwych organizmów, a także rozkładają substancje organiczne na substancje nieorganiczne, w ten sposób zawracając do biotopu substancje mineralne „usunięte” przez producentów. Są to na przykład niektóre rodzaje jednokomórkowych grzybów i bakterii.

Równowaga dynamiczna układu

Rodzaje biogeocenozy

Biogeocenoza może być naturalna i sztuczna. Do typów tych ostatnich zalicza się agrobiocenozy i biogeocenozy miejskie. Przyjrzyjmy się bliżej każdemu z nich.

Naturalna biogeocenoza

Zauważmy, że każda naturalna biogeocenoza jest systemem, który rozwijał się przez długi okres czasu – tysiące i miliony lat. Dlatego wszystkie jego elementy są ze sobą „wszlifowane”. Prowadzi to do tego, że odporność biogeocenozy na różne zmiany zachodzące w środowisku jest bardzo duża. „Siła” ekosystemów nie jest nieograniczona. Głębokie i gwałtowne zmiany warunków życia, zmniejszenie liczby gatunków organizmów (na przykład w wyniku połowów gatunków komercyjnych na dużą skalę) powodują, że równowaga może zostać zachwiana i może zostać zniszczona. W tym przypadku następuje zmiana biogeocenoz.

Agbiocenozy

Agrobiocenozy to szczególne zbiorowiska organizmów rozwijające się na terenach użytkowanych przez człowieka do celów rolniczych (nasadzenia, uprawy roślin uprawnych). Producenci (rośliny), w przeciwieństwie do naturalnych biogeocenoz, są tu reprezentowani przez jeden rodzaj roślin uprawianych przez człowieka, a także pewną liczbę gatunków chwastów. Różnorodność (gryzonie, ptaki, owady itp.) determinuje szatę roślinną. Są to gatunki, które mogą żerować na roślinach rosnących na terenie agbiocenoz, a także znajdować się w warunkach ich uprawy. Warunki te determinują obecność innych gatunków zwierząt, roślin, mikroorganizmów i grzybów.

Agbiocenoza zależy przede wszystkim od działalności człowieka (nawożenie, uprawa mechaniczna, nawadnianie, stosowanie pestycydów itp.). Stabilność biogeocenozy tego gatunku jest słaba – bez interwencji człowieka zawali się on bardzo szybko. Częściowo wynika to z faktu, że rośliny uprawne są znacznie bardziej wymagające niż rośliny dzikie. Dlatego nie mogą z nimi konkurować.

Biogeocenozy miejskie

Szczególnie interesujące są biogeocenozy miejskie. To kolejny rodzaj ekosystemu antropogenicznego. Przykładem są parki. Główne z nich, podobnie jak w przypadku agbiocenoz, mają charakter antropogeniczny. Skład gatunkowy roślin jest ustalany przez człowieka. Sadzi je, a także pielęgnuje i przetwarza. Zmiany w środowisku zewnętrznym są najbardziej widoczne w miastach - wzrost temperatury (od 2 do 7 ° C), specyficzne cechy gleby i składu atmosfery, specjalny reżim wilgotności, światła i działania wiatru. Wszystkie te czynniki tworzą miejskie biogeocenozy. To bardzo ciekawe i specyficzne systemy.

Przykłady biogeocenozy są liczne. Różne systemy różnią się od siebie składem gatunkowym organizmów, a także właściwościami środowiska, w którym żyją. Przykładami biogeocenozy, nad którymi szczegółowo się zastanowimy, są las liściasty i staw.

Las liściasty jako przykład biogeocenozy

Las liściasty to złożony system ekologiczny. Biogeocenoza w naszym przykładzie obejmuje takie gatunki roślin, jak dęby, buki, lipy, graby, brzozy, klony, jarzębiny, osiki i inne drzewa, których liście opadają jesienią. W lesie wyróżnia się kilka ich poziomów: niskie i wysokie drzewa, mchy okrywowe, trawy, krzewy. Rośliny zamieszkujące górne poziomy są bardziej światłolubne. Lepiej wytrzymują wahania wilgotności i temperatury niż przedstawiciele niższych poziomów. Mchy, trawy i krzewy są tolerancyjne w cieniu. Istnieją latem w półmroku powstałym po rozwinięciu się liści drzew. Ściółka leży na powierzchni gleby. Powstaje z częściowo rozłożonych szczątków, gałązek krzewów i drzew, opadłych liści i martwej trawy.

Biogeocenozy leśne, w tym lasy liściaste, charakteryzują się bogatą fauną. Zamieszkuje je wiele ryjących gryzoni, drapieżników (niedźwiedź, borsuk, lis) i ryjących owadożerców. Występują także ssaki zamieszkujące drzewa (wiewiórka, wiewiórka, ryś). Sarny, łosie i jelenie należą do grupy dużych roślinożerców. Dziki są szeroko rozpowszechnione. Ptaki gniazdują w różnych warstwach lasu: na pniach, w krzakach, na ziemi lub na wierzchołkach drzew oraz w zagłębieniach. Istnieje wiele owadów żywiących się liśćmi (na przykład gąsienicami), a także drewnem (korniki). Oprócz owadów górne warstwy gleby, a także ściółka zawierają ogromną liczbę innych kręgowców (kleszcze, dżdżownice, larwy owadów), wiele bakterii i grzybów.

Staw jako biogeocenoza

Rozważmy teraz staw. Jest to przykład biogeocenozy, w której środowiskiem życia organizmów jest woda. Duże rośliny pływające lub ukorzenione (rdestnica, lilie wodne, trzciny) osiedlają się w płytkich wodach stawów. Małe pływające rośliny są rozmieszczone w całym słupie wody, aż do głębokości, na której przenika światło. Są to głównie algi zwane fitoplanktonem. Czasami jest ich dużo, w wyniku czego woda zmienia kolor na zielony i „kwitnie”. W fitoplanktonie występują różnorodne glony niebieskozielone, zielone i okrzemkowe. Kijanki, larwy owadów i skorupiaki żywią się resztkami roślin lub żywymi roślinami. Ryby i owady drapieżne zjadają małe zwierzęta. A na rośliny roślinożerne i mniejsze ryby drapieżne polują duże ryby drapieżne. Organizmy rozkładające materię organiczną (grzyby, wici, bakterie) są szeroko rozpowszechnione w całym stawie. Jest ich szczególnie dużo na dnie, gdyż gromadzą się tu szczątki martwych zwierząt i roślin.

Porównanie dwóch przykładów

Porównując przykłady biogeocenozy, widzimy, jak różne są ekosystemy stawu i lasu zarówno pod względem składu gatunkowego, jak i wyglądu. Wynika to z faktu, że zamieszkujące je organizmy mają różne siedliska. W stawie jest woda i powietrze, w lesie gleba i powietrze. Niemniej jednak grupy funkcjonalne organizmów są tego samego typu. W lesie producentami są mchy, trawy, krzewy i drzewa; W stawie występują algi i rośliny pływające. W lesie konsumentami są owady, ptaki, zwierzęta i inne bezkręgowce zamieszkujące ściółkę i glebę. Konsumentami w stawie są różne płazy, owady, skorupiaki, ryby drapieżne i roślinożerne. W lesie substancje rozkładające (bakterie i grzyby) reprezentowane są przez formy lądowe, a w stawie - wodne. Zauważmy też, że zarówno staw, jak i las liściasty są naturalną biogeocenozą. Powyżej podaliśmy przykłady sztucznych.

Dlaczego biogeocenozy zastępują się nawzajem?

Biogeocenoza nie może istnieć wiecznie. Nieuchronnie prędzej czy później zostanie zastąpiony innym. Dzieje się tak na skutek zmian w środowisku przez organizmy żywe, pod wpływem człowieka, w procesie ewolucji oraz przy zmieniających się warunkach klimatycznych.

Przykład zmiany biogeocenozy

Rozważmy jako przykład przypadek, gdy organizmy żywe same powodują zmiany w ekosystemach. Jest to kolonizacja skał roślinnością. Wietrzenie skał ma ogromne znaczenie w pierwszych fazach tego procesu: częściowym rozpuszczeniu minerałów i zmianie ich właściwości chemicznych, zniszczeniu. Na początkowych etapach bardzo ważną rolę odgrywają pierwsi osadnicy: algi, bakterie, niebieskozielone. Producentami są wolno żyjące glony i porosty. Tworzą materię organiczną. Niebiesko-zielone pobierają azot z powietrza i wzbogacają go w środowisku, które nadal nie nadaje się do zamieszkania. Porosty rozpuszczają skały za pomocą wydzielin kwasów organicznych. Przyczyniają się do stopniowego gromadzenia składników mineralnych. Grzyby i bakterie niszczą substancje organiczne stworzone przez producentów. Te ostatnie nie są całkowicie zmineralizowane. Stopniowo gromadzi się mieszanina związków mineralnych i organicznych oraz resztek roślinnych wzbogaconych azotem. Stwarzane są warunki dla istnienia krzaczastych porostów i mchów. Przyspiesza proces akumulacji azotu i materii organicznej, powstaje cienka warstwa gleby.

Tworzy się prymitywna społeczność, która może istnieć w tym niesprzyjającym środowisku. Pierwsi osadnicy byli dobrze przystosowani do trudnych warunków panujących w skałach - wytrzymali mróz, upał i suszę. Stopniowo zmieniają swoje siedlisko, tworząc warunki do powstawania nowych populacji. Po pojawieniu się roślin zielnych (koniczyny, trawy, turzyce, dzwonki itp.) rywalizacja o składniki odżywcze, światło i wodę staje się bardziej intensywna. W tej walce pionierzy osadnicy zostają zastąpieni przez nowe gatunki. Krzewy osiadają za ziołami. Trzymają wyłaniającą się glebę wraz z korzeniami. Zbiorowiska leśne zastępowane są zbiorowiskami trawiastymi i krzewiastymi.

W trakcie długiego procesu rozwoju i zmian biogeocenozy stopniowo wzrasta liczba wchodzących w jej skład gatunków organizmów żywych. Społeczność staje się coraz bardziej złożona, staje się coraz bardziej rozgałęziona, zwiększa się różnorodność powiązań istniejących pomiędzy organizmami. Społeczność coraz pełniej korzysta z zasobów środowiska. W ten sposób zamienia się w osobnika dojrzałego, dobrze przystosowanego do warunków środowiskowych i posiadającego zdolność samoregulacji. W nim populacje gatunków rozmnażają się dobrze i nie są zastępowane przez inne gatunki. Opisana zmiana biogeocenoz trwa tysiące lat. Są jednak zmiany, które dokonują się na oczach zaledwie jednego pokolenia ludzi. Jest to na przykład zarastanie małych zbiorników wodnych.

Rozmawialiśmy więc o tym, czym jest biogeocenoza. Przykłady z opisami przedstawione powyżej dają jasny obraz tego. Wszystko, o czym rozmawialiśmy, jest ważne dla zrozumienia tego tematu. Rodzaje biogeocenoz, ich struktura, cechy, przykłady - wszystko to należy przestudiować, aby je w pełni zrozumieć.

Termin „biogeocenoza” jest często używany zarówno w ekologii, jak i biologii. Jest to zbiór obiektów pochodzenia biologicznego i niebiologicznego, ograniczony do określonego terytorium i charakteryzujący się wzajemną wymianą substancji i energii.

Szybka nawigacja po artykule

Definicja

Kiedy pamiętają, który naukowiec wprowadził do nauki pojęcie biogeocenoz, mówią o radzieckim akademiku V.N. Sukaczowie. Termin biogeocenoza został zaproponowany przez niego w 1940 r. Autor doktryny biogeocenozy nie tylko zaproponował to określenie, ale także stworzył spójną i szczegółową teorię na temat tych zbiorowisk.

W nauce zachodniej definicja „biogeocenozy” nie jest zbyt powszechna. Tam bardziej popularna jest doktryna ekosystemów. Czasami ekosystemy nazywane są biocenozami, ale jest to błędne.

Istnieją różnice pomiędzy pojęciami „biogeocenoza” i „ekosystem”. Ekosystem to pojęcie szersze. Może ograniczać się do kropli wody lub rozciągać się na tysiące hektarów. Granice biogeocenozy to zwykle obszar pojedynczego kompleksu roślinnego. Przykładem biogeocenozy może być las liściasty lub staw.

Nieruchomości

Głównymi składnikami biogeocenozy pochodzenia nieorganicznego są powietrze, woda, minerały i inne pierwiastki. Organizmy żywe obejmują rośliny, zwierzęta i mikroorganizmy. Niektórzy żyją w świecie lądowym, inni pod ziemią lub pod wodą. To prawda, że z punktu widzenia pełnionych przez nie funkcji cechy biogeocenozy wyglądają inaczej. Biogeocenoza obejmuje:

producenci;
konsumenci;
rozkładacze.

Te główne składniki biogeocenozy biorą udział w procesach metabolicznych. Istnieje między nimi ścisły związek.

Rolę producentów substancji organicznych w biogeocenozach pełnią producenci. Przekształcają energię słoneczną i minerały w materię organiczną, która służy im jako materiał budowlany. Głównym procesem organizującym biogeocenozę jest fotosynteza. Mówimy o roślinach, które przekształcają energię słoneczną i składniki odżywcze gleby w materię organiczną.

Po śmierci nawet groźny drapieżnik staje się ofiarą grzybów i bakterii, które rozkładają organizm, zamieniając substancje organiczne w nieorganiczne. Ci uczestnicy procesu nazywani są rozkładającymi. W ten sposób zamknięty jest krąg składający się z połączonych ze sobą gatunków roślin i zwierząt.

W skrócie diagram biogeocenozy wygląda tak. Rośliny czerpią energię ze słońca. Są to główni producenci glukozy w biogeocenozie. Zwierzęta i inni konsumenci przenoszą i przekształcają energię i materię organiczną. Do biogeocenozy zaliczają się także bakterie mineralizujące materię organiczną i pomagające roślinom wchłaniać azot. Każdy pierwiastek chemiczny obecny na planecie, cały układ okresowy, bierze udział w tym cyklu. Biogeocenoza charakteryzuje się złożoną, samoregulującą się strukturą. A każdy, kto uczestniczy w jej procesach, jest ważny i potrzebny.

Na przykładzie zostanie wyjaśniony mechanizm samoregulacji, zwany także równowagą dynamiczną. Załóżmy, że sprzyjające warunki pogodowe prowadzą do zwiększenia ilości pokarmu roślinnego. To w dużej mierze spowodowało wzrost populacji roślinożerców. Drapieżniki zaczęły na nie aktywnie polować, zmniejszając liczbę roślinożerców, ale zwiększając ich populację. Nie starczy pożywienia dla wszystkich, dlatego część drapieżników wymarła. W rezultacie układ ponownie powrócił do stanu równowagi.

Oto znaki wskazujące na stabilność biogeocenoz:

duża liczba gatunków organizmów żywych;
ich udział w syntezie substancji nieorganicznych;
szeroka przestrzeń życiowa;
brak negatywnego wpływu antropogenicznego;
szeroki zakres rodzajów interakcji międzygatunkowych.

Rodzaje

Naturalna biogeocenoza jest pochodzenia naturalnego. Przykładami sztucznych biogeocenoz są parki miejskie lub agrobiocenozy. W drugim przypadku głównym procesem organizującym biogeocenozę jest działalność rolnicza człowieka. Stan systemu zależy od szeregu cech antropogenicznych.

Główne właściwości biogeocenoz stworzonych przez człowieka w rolnictwie zależą od tego, czym zasiane jest pole, jak skuteczna jest walka z chwastami i szkodnikami, jakie i w jakiej ilości stosuje się nawozy oraz jak często się podlewa.

Jeśli rośliny poddane działaniu środka zostaną nagle porzucone, bez interwencji człowieka umrą, a chwasty i szkodniki zaczną się aktywnie rozmnażać. Wtedy właściwości biogeocenozy staną się inne.

Sztuczna biogeocenoza stworzona przez człowieka nie jest zdolna do samoregulacji. Stabilność biogeocenozy zależy od osoby. Jego istnienie jest możliwe tylko przy aktywnej interwencji człowieka. Często w jej składzie zawarty jest także abiotyczny składnik biogeocenozy. Przykładem może być akwarium. W tym małym sztucznym zbiorniku żyją i rozwijają się różne organizmy, z których każdy jest częścią biogeocenozy.

Większość zbiorowisk naturalnych tworzy się przez długi okres czasu, czasami setki i tysiące lat. Uczestnicy spędzają dużo czasu na przyzwyczajaniu się do siebie. Takie biogeocenozy charakteryzują się dużą stabilnością. Równowaga opiera się na wzajemnych połączeniach populacji. Stabilność biogeocenozy jest zdeterminowana relacjami pomiędzy uczestnikami procesu i jest stabilna. Jeśli nie ma znaczących klęsk żywiołowych i spowodowanych przez człowieka związanych ze zniszczeniami lub rażącą interwencją człowieka, biogeocenoza z reguły znajduje się w stanie dynamicznej równowagi.

Każdy rodzaj relacji jest ważnym czynnikiem ograniczającym utrzymanie równowagi w systemie.

Przykłady

Zastanówmy się, czym jest biogeocenoza, biorąc za przykład łąkę. Ponieważ głównym ogniwem w sieciach pokarmowych biogeocenoz są producenci, rolę tę pełnią tutaj trawy łąkowe. Początkowym źródłem energii w biogeocenozie łąki jest energia Słońca. Zioła i krzewy, główni producenci glukozy w biogeocenozie, rosną i służą jako pokarm dla zwierząt, ptaków i owadów, które z kolei stają się ofiarą drapieżników. Martwe szczątki wpadają do gleby i są przetwarzane przez mikroorganizmy.

Cechą fitocenozy (świata roślin) lasów liściastych, w przeciwieństwie do łąk lub stepów, jest obecność kilku poziomów. Mieszkańcy wyższych kondygnacji, do których zaliczają się wyższe drzewa, mają możliwość zużywania większej ilości energii słonecznej niż mieszkańcy niższych kondygnacji, które mogą istnieć w cieniu. Następnie pojawia się warstwa krzewów, potem traw, a następnie pod warstwą suchych liści i przy pniach drzew rosną grzyby.

Biogeocenoza charakteryzuje się szeroką gamą gatunków roślin i innych żywych organizmów. Siedliska zwierząt są również podzielone na kilka poziomów. Niektóre żyją w koronach drzew, inne pod ziemią.

Taka biogeocenoza jak staw charakteryzuje się tym, że siedliskiem jest woda, dno zbiornika i powierzchnia powierzchni. Tutaj florę reprezentują glony. Niektóre z nich unoszą się na powierzchni, a inne są stale ukryte pod wodą. Żywią się rybami, owadami i skorupiakami. Drapieżne ryby i owady z łatwością znajdują ofiarę, a bakterie i inne mikroorganizmy żyją na dnie zbiornika i w słupie wody.

Pomimo względnej stabilności naturalnych biogeocenoz, z biegiem czasu właściwości biogeocenoz zmieniają się, przechodząc od jednej do drugiej. Czasami system biologiczny reorganizuje się szybko, jak w przypadku zarastania małych zbiorników wodnych. W krótkim czasie potrafią zamienić się w bagna lub łąki.

Tworzenie się biogeocenozy może trwać wieki. Na przykład skaliste, prawie nagie skały stopniowo pokrywają się mchami, po czym pojawia się inna roślinność, niszcząc skałę i zmieniając krajobraz i faunę. Właściwości biogeocenozy zmieniają się powoli, ale systematycznie. Tylko ludzie są w stanie drastycznie przyspieszyć te zmiany i nie zawsze na lepsze.

Człowiek musi troszczyć się o przyrodę, chronić jej bogactwa, zapobiegać zanieczyszczeniu środowiska i barbarzyńskiemu traktowaniu jego mieszkańców. Nie może zapominać, że to jest jego dom, w którym będą musieli mieszkać jego potomkowie. I tylko od niego zależy, w jakim stanie je otrzymają. Zrozum to sam i wyjaśnij innym.